单片机课程设计-基于STC12C5A60S2的无线控制语音小车.doc

课程设计报告单片机课程设计题 目：基于STC12C5A60S2的无线控制语音小车 院 系： 机电工程学院 专 业： 2012级电子科学与技术 学 号：20120661125 20120661123 学生姓名： 指导教师： 起止日期: 2014年 10月27日2013年 11月3日目 录一、设计任务1二、设计方案1三、各单元电路设计2四、程序设计7参考文献7附录8基于STC12C5A60S2的无线控制语音小车一、设计任务通过基于STC12C5A60S2的无线控制语音小车电路设计，使我们掌握单片机的工作原理，和NRF24L01无线模块、及ISD1700语音模块的工作原理和设计方法，训练我们的动手能力，培养独立解决问题的能力，为今后电路设计和电类后续课程的学习奠定基础。1 设计一辆智能小车，运用NRF24L01无线模块进行远程无线控制；2 要求在倒车的时候，会有语音提示。3左右转要能控制轮子转动的角度，通过舵机来实现二、设计方案方案一：运用STM32单片机和L24L01-D03无线模块来实现小车的基本功能。方案二：运用STC12C5A60S2单片机和24L01无线模块来实现小车的基本功能。系统总体方案如图1所示。整个系统由单片机最小控制系统、电源模块、电机及驱动、无线通信模块、模式选择模块、语音模块等。智能小车上电后，可由模式选择模块来确定小车的工作模式(作为主机或从机等)。为了使多个小车能够同时协调工作，需要获取对方的精确定位，这里可建立坐标系并根据运行情况实时更新坐标，并通过设计通信模块及相应通信方式来实现小车之间的通信。单片机LM2596稳压L298电机驱动 1117稳压车灯语音24L01无线舵机如图1：接收模块框图单片机按键24L01无线如图2：发送模块框图通过对以上两种方案的可行性的比较，方案一1对程序的要求难度比较大，而且成本很高，遗憾的是我们对单片机知识还未有深刻掌握；方案二对程序的要求比较低，而且各个模块的成本也比较低，体积小，为了加深对单片机知识的理解和掌握，和控制小车的性价比，此次设计我选择方案二。三、各单元电路设计1. 基于STC12C5A60S2的无线控制语音小车电路设计 图3： 接收板电路图 图4： 遥控板电路图（1）接收板单片机外围电路的设计利用STC12C5A60S2单片机和复位电路、晶振组成单片机最小系统，晶振选取11.0592M,复位的电容选取10uf，电阻选取10k的。 （2）LM2596电路设计 LM2596系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它内含固定频率振荡器（150KHZ）和基准稳压器（1.23v），并具有完善的保护电路、电流限制、热关断电路等。利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。提供的有：3.3V、5V、12V及可调（-ADJ）等多个电压档次产品。此电路我们选取的是输出5V的芯片。（3）nRF24L01无线模块电路设计nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4 GHz2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，在以-6 dBm的功率发射时，工作电流也只有9 mA;接收时，工作电流只有12.3 mA，多种低功率工作模式（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便。nRF24L01的封装及引脚排列如图1、2所示。各引脚功能如下：CE：使能发射或接收;CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引脚端，微处理器可通过此引脚配置nRF24L01：IRQ：中断标志位;VDD：电源输入端;VSS：电源地：XC2，XC1：晶体振荡器引脚;VDD_PA：为功率放大器供电，输出为1.8 V;ANT1,ANT2：天线接口;（4）AMS1117稳压电路的设计 AMS1117系列稳压器有可调版与多种固定电压版，设计用于提供1A输出电流且工作压差可低至1V。在最大输出电流时，AMS1117器件的压差保证最大不超过1.3V，并随负载电流的减小而逐渐降低。本电路用其为24L01模块进行稳压。（5） 舵机的连接设计 利用单片机来控制舵机的转动，从而控制小车的左右转。（5） ISD1700语音模块电路的设计ISD1700系列芯片是Winbond推出的单片优质语音录放电路，该芯片提供多项新功能，包括内置专利的多信息管理系统，新信息提示（vAlert）,双运作模式（独立嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。功能特点 可录、放音十万次，存储内容可以断电保留一百年 按键模式和MCU串行控制模式(SPI协议) MIC和ANAin两种录音模式 PWM和AUD/AUX三种放音输出方式 可处理多达255段以上信息 有丰富多样的工作状态提示 多种采样频率对应多种录放时间 音质好，电压范围宽，应用灵活4、 程序设计遥控板的程序框图开始按键识别否是发送24L01接收板的程序框图开始按键无线是否有数据传入 否控制电机驱动是控制灯亮控制语音参考文献1李广弟等.单片机基础M.北京航空航天出版社，2001.2王东峰等.单片机C语言应用100例M.电子工业出版社，2009.3陈海宴.51单片机原理及应用M.北京航空航天大学出版社，2010.4刘守义等.单片机技术基